SCA7 रोग क्या है? क्यों वैज्ञानिकों को एक इलाज के लिए एक कदम करीब हो सकता है

डिजाइनर थेरेपी एक विशिष्ट बीमारी के अनुरूप उपचार है, और कहीं न कहीं तंत्रिका तंत्र विकारों के एक समूह की तुलना में नए उपचारों की अधिक आवश्यकता है, जिसे "न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों" के रूप में जाना जाता है।

इनमें से कई बीमारियाँ सामान्य और अच्छी तरह से ज्ञात हैं, जैसे अल्जाइमर या पार्किंसंस रोग। हालांकि, कुछ बहुत ही दुर्लभ, आनुवंशिक विकार हैं जो एक दोषपूर्ण जीन का परिणाम हैं। इन सभी बीमारियों में, एक उत्परिवर्ती प्रोटीन जो मिसफॉल्ड करता है, न्यूरॉन्स के पतन और मृत्यु का कारण बनता है। एक प्रभावी चिकित्सीय रणनीति दुष्ट प्रोटीन को कभी भी बनने से रोकने के लिए है।

स्पिनोकेरेबेलर एटेक्सिया टाइप 7 (एससीए 7) एक ऐसी बीमारी है जिसमें मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों में आंखें, अध: पतन सहित तंत्रिकाएं होती हैं, जिससे अंधापन होता है और चलने, बोलने और संतुलन में कठिनाई होती है। एससीए 7 प्रमुख रूप से विरासत में मिला है - जिसका अर्थ है कि आपको बीमारी का कारण बनने के लिए उत्परिवर्तन की एक खराब प्रतिलिपि की आवश्यकता है। यह बीमारी तब होती है जब डीएनए का एक छोटा खंड जो एटैक्सिन -7 जीन को एनकोड करता है, उसे गलती से दोहराया जाता है - जैसे कि किताब में एक शब्द दो या तीन बार छपा होता है। इस मामले में, डीएनए अनुक्रम की तीन रासायनिक इकाइयां - सी-ए-जी - बार-बार दोहराई जाती हैं।

मैं 1991 में इन डीएनए के दोहराव के कारण होने वाली बीमारियों से मोहित हो गया, जब एक M.D.-Ph.D. विद्यार्थी, मैंने पहले CAG रिपीट म्यूटेशन की खोज की, जो X-लिंक्ड स्पाइनल और बल्ब मस्कुलर एट्रोफी नामक एक मानव रोग के लिए जिम्मेदार था, एक दुर्लभ न्यूरोमस्कुलर विकार, जो केवल पुरुषों को प्रभावित करता है, जिससे वे कमजोर हो जाते हैं और कभी-कभी व्हीलचेयर तक सीमित हो जाते हैं। मैंने एक न्यूरोजेनिटिसिस्ट बनने का फैसला किया - एक आनुवंशिकीविद् जो विरासत में मिली न्यूरोलॉजिकल बीमारियों में माहिर है - इन विकारों पर ध्यान केंद्रित करने के लिए।

हाल के एक पेपर में, मेरे सहयोगियों और मैंने एक ऐसी विधि का वर्णन किया है जो आंख में न्यूरोडीजेनेरेशन की प्रगति को रोकने के लिए एक उत्परिवर्ती प्रोटीन के उत्पादन को अवरुद्ध करता है। हमें उम्मीद है कि यह रणनीति मोटे तौर पर प्रगतिशील न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारी को रोकने के लिए लागू होगी।

कैसे डीएनए दोहराता है रोग

SCA7 वाले मरीजों में कम से कम 37 CAG की एक स्ट्रिंग होती है, जो उनके एटैक्सिन -7 जीन में से एक को दोहराता है। क्योंकि SCA7 एक आनुवंशिक रूप से विरासत में मिली आनुवांशिक बीमारी है, इसलिए प्रभावित SCA7 रोगी के प्रत्येक बच्चे में म्यूटेंट जीन के वारिस होने और विकार विकसित होने की 50 प्रतिशत संभावना होती है।

एटेक्सिन -7 प्रोटीन प्रोटीन के एक बड़े संग्रह का हिस्सा है जो एक जीन के डीएनए को एक संदेशवाहक आरएनए में परिवर्तित करता है। जब CAG अनुक्रम 37 दोहराव से आगे निकल जाता है, तो यह बीमारी का कारण बनता है क्योंकि यह "मिसफॉल्ड" में एटैक्सिन -7 प्रोटीन का कारण बनता है। यह उत्परिवर्ती विकृत प्रोटीन मस्तिष्क और आंखों में तंत्रिका कोशिकाओं में जमा होता है, उन्हें नष्ट कर देता है। संयोगवश, SCA7 में एक मिसफंडेड प्रोटीन का संचय ठीक उसी प्रकार की आणविक समस्या है जो अल्जाइमर रोग और पार्किंसंस रोग में होती है, जहां मिसफॉल्ड प्रोटीन, अलग-अलग होते हैं, रोगियों के दिमाग में जमा होते हैं।

SCA7 रोगियों को दोहरी बीमारी होती है जब उनकी बीमारी की बात आती है। सेरिबैलम और ब्रेनस्टेम में न्यूरॉन्स के पतन के अलावा, जो SCA7 रोगियों को गतिभंग विकसित करने का कारण बनता है - चलने और बात करने की तरह समन्वित आंदोलनों को करने की क्षमता का नुकसान - यह भी उन्हें अंधा करने का कारण बनता है।

इस समय एससीए 7 का इलाज करने के लिए कोई दवा नहीं है, और रोग लगातार प्रगतिशील है, इसलिए रोगी बीमारी की गंभीरता के आधार पर, शुरुआत के 10 से 25 साल बाद बीमारी का शिकार हो जाते हैं। SCA7 युवा वयस्कों, किशोरों, या यहां तक ​​कि बच्चों के रूप में पेश करने वाले कई रोगियों के साथ, किसी भी उम्र में लक्षणों को ट्रिगर कर सकता है।

मेरे अनुसंधान प्रयोगशाला और अन्य अनुसंधान समूह SCA7 के लिए एक उपचार विकसित करने की कोशिश कर रहे हैं। क्योंकि हालत एक विषाक्त बीमारी पैदा करने वाले प्रोटीन के संचय से उत्पन्न होती है, हमने तर्क दिया कि एक प्रभावी चिकित्सीय रणनीति म्यूटेंट प्रोटीन को कभी भी बनाए जाने से रोकना होगा।

एक नई प्रकार की दवा

मनुष्यों या किसी अन्य जीव में सभी जीनों की तरह, एटैक्सिन -7 रोग जीन डीएनए को पहले एक आरएनए (एमआरएनए) अणु में स्थानांतरित किया जाना चाहिए। तब एमआरएनए का अनुवाद किया जाता है, एक समय में एक एमिनो एसिड, एटैक्सिन -7 प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए।

प्रोटीन को कभी उत्पन्न होने से रोकने का एक तरीका यह है कि प्रोटीन में अनुवादित होने से पहले mRNA को नष्ट कर दिया जाए। आरएनए को नष्ट करने के लिए शोधकर्ता विभिन्न तकनीकों पर काम कर रहे हैं। दो मुख्य दृष्टिकोण हैं। हम जो प्रयोग कर रहे हैं, वह प्रभावी साबित हो रहा है, डीएनए के एक छोटे खंड पर निर्भर करता है जिसे प्रयोगशाला में संश्लेषित किया जाता है और इसे एंटीसेंस ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड या एएसओ के रूप में जाना जाता है।

एक एएसओ डीएनए का एक छोटा खिंचाव है जो एक अनुक्रम से संश्लेषित होता है जो लक्ष्य आरएनए से पूरी तरह से मेल खाता है। सेल में, ASO लक्ष्य mRNA से बांधता है और एक डुप्लेक्स, एक डीएनए-आरएनए हाइब्रिड अणु बनाता है, जिसे संभावित विदेशी और नष्ट माना जाता है। हमारे नवीनतम प्रकाशन में, हमने एटैक्सिन -7 आरएनए से मेल खाते हुए एक एएसओ बनाया, और परीक्षण किया कि क्या यह एक माउस में रेटिना के अध: पतन का इलाज कर सकता है। इन चूहों को मानव SCA7 जीन उत्परिवर्तन के साथ इंजीनियर किया गया था और रेटिना अध: पतन को विकसित करने और अपने मानव समकक्षों की तरह अंधा होने के लिए जाना जाता था।

हमने पहले नेत्र रोग पर ध्यान केंद्रित करने के लिए चुना क्योंकि आंख सुलभ है और एएसओ को सीधे विट्रीस ह्यूमर में इंजेक्ट करके वितरित किया जा सकता है, जेली जैसा पदार्थ जो नेत्रगोलक के थोक बनाता है।

ब्लाइंडनेस को अवरुद्ध करना

हमारे अध्ययन में, हमने एक आंख में एक एटैक्सिन -7 एएसओ और दूसरे में एक यादृच्छिक नियंत्रण एएसओ इंजेक्ट किया। हमने पाया कि आँखों को एटैक्सिन -7 ASO के साथ इंजेक्ट करने से नियंत्रण की आँखों के विपरीत देखने की क्षमता बनी रहती है। क्योंकि हम किसी माउस से यह नहीं पूछ सकते हैं कि उसकी दृष्टि बेहतर है या बदतर, हमने मापा कि रेटिना न्यूरॉन्स प्रकाश उत्तेजना पर प्रतिक्रिया करते हैं, यह निर्धारित करने के लिए कि दृष्टि में सुधार हुआ या बिगड़ गया।

जैसा कि अपेक्षित था, बेहतर दृष्टि को एटैक्सिन -7 mRNA के निम्न स्तर और misfolded प्रोटीन के कम संचय के साथ जोड़ा गया था। महत्वपूर्ण रूप से, हमने यह भी परीक्षण किया कि दृष्टि हानि की शुरुआत के बाद एएसओ पहुंचाने से आंखों की रोशनी में गिरावट नहीं होगी। हमारे परिणाम बताते हैं कि हमारा उपचार बंद हो सकता है और यहां तक ​​कि अंधापन भी उलट सकता है।

जैसा कि हम रोग की शुरुआत से पहले SCA7 विकसित करने के जोखिम में व्यक्तियों पर आनुवंशिक परीक्षण कर सकते हैं, किसी भी आंख के नुकसान को रोकने के लिए, लक्षणों के प्रकट होने से पहले मानव SCA7 रोगियों में चिकित्सा शुरू करना संभव होना चाहिए। इसके अलावा, SCA7 नेत्र रोग के इलाज में सफलता बताती है कि SCA7 मस्तिष्क अध: पतन के इलाज के लिए एक ही ASO दृष्टिकोण का उपयोग करने से भी काम हो सकता है।

जबकि हमने जो थेरेपी विकसित की है वह एससीए 7 रोगियों तक ही सीमित है, आरएनए को लक्षित करने के लिए एएसओ का उपयोग करने की धारणा जो कि अधिक सामान्य न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों में मिसफोल्डेड प्रोटीन का उत्पादन करती है, दुनिया भर की प्रयोगशालाओं में अच्छी तरह से चल रही है, हंटिंगटन रोग और एम्योट्रोफिक लेटरल स्केलेरोसिस के रोगियों के लिए आशा की पेशकश है। जिसे लू गेहरिग रोग के नाम से भी जाना जाता है।

ASO थेरेपी (स्पिनराजा) के साथ शिशु-शुरुआत की रीढ़ की हड्डी में शोष के लिए उपचार के रूप में हाल की सफलता को देखते हुए, हम उम्मीद करते हैं कि हम SCA7 रोगियों में नैदानिक ​​परीक्षण के लिए आगे बढ़ सकते हैं, एक बार मानव-विशेष ataxin-7O दवा को परिपूर्ण और दिखाया गया है। सुरक्षित रहना।

एएसओ और संबंधित उपचारों के आगमन से पता चलता है कि चिकित्सा अनुसंधान अगले एक या दो दशक के भीतर कई न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के लिए शक्तिशाली नए उपचार का निर्माण कर सकता है। जैसा कि अनुमान है कि 2050 तक केवल अमेरिका में 20 मिलियन से अधिक लोग ऐसी बीमारियों से पीड़ित होंगे, इन प्रयासों की सख्त जरूरत है।

यह आलेख मूल रूप से अल्बर्ट ला स्पाडा द्वारा वार्तालाप पर प्रकाशित किया गया था। मूल लेख यहां पढ़ें।